monitoring systemów bateryjnych BACS

prezentacja
monitoring systemów
bateryjnych BACS
AG IT PROJECT D
ecydując się na wdrożenie systemu
zasilania gwarantowanego zazwyczaj zaczynamy od zasilacza UPS wraz
z zestawem baterii zapewniającym wymaganą autonomię. W niektórych przypadkach korzystamy tylko z siłowni DC
wraz z zestawem akumulatorów jako
magazynem energii. Te rozwiązania zapewniają ciągłość zasilania przynajmniej w założonym zakresie czasu, zależnym od ilości energii zgromadzonej
w akumulatorach, oraz od kondycji systemu zasilania gwarantowanego. O ile
kontrola stanu zasilaczy UPS lub prostowników DC jest ułatwiona i może
być wykonana przez użytkownika za
pomocą paneli operatorskich, oprogramowania, czy też kart sieciowych SNMP,
to monitoring zestawu baterii już nie
jest tak łatwy dla użytkownika. Należy
podkreślić że czas autonomii zależy
przede wszystkim od stanu baterii,
a awaria baterii jest jednoznaczna z awa-
rią całego systemu. Oczywiście zarówno
zasilacze UPS, jak i prostowniki DC mają
coraz bardziej zaawansowane algorytmy
ładowania baterii oraz ich kontroli. Niestety, kontrola ta kończy się na krótkotrwałych testach rozładowania oraz pomiarze napięcia na końcowych biegunach zestawów. Żadne z tych urządzeń
nie kontroluje bezpośrednio każdej z baterii/ogniw. Pomiar rezystancji wewnętrznej oraz napięcia za pomocą specjalistycznego miernika pozwala nam
zobrazować stan poszczególnych baterii/
ogniw w szeregu. Zazwyczaj takie pomiary wykonywane są w rocznych okresach czasu podczas prac konserwacyjnych. Jednakże, jeśli w międzyczasie
któraś bateria ulegnie uszkodzeniu nie
mamy o tym fakcie żadnej informacji,
ewentualnie dowiadujemy się o tym
podczas zaniku zasilania, gdy cały system przestaje działać lub autonomia
jest znacznie krótsza od oczekiwanej.
Widok aplikacji. Stan poszczególnych akumulatorów
Moduły BACS zamontowane na akumulatorach.
46
w w w. e l e k t r o . i n f o . p l
Struktura systemu BACS
Rozwiązaniem tego typu problemów
jest wdrożenie systemu monitoringu
baterii BACS (Battery Analysis & Care
System) opatentowanego przez firmę
Generex i dystrybuowanego przez AG
IT Project S.C. System BACS pozwala
na monitoring online poszczególnych
akumulatorów/ogniw w zestawie.
Monitoring pozwala na pomiar poniższych wartości poszczególnych akumulatorów: rezystancji wewnętrznej,
napięcia, temperatury oraz prądów ładowania zestawów baterii.
Wszystkie powyższe parametry wyświetlane są dla użytkownika w formie
czytelnej tabeli w przeglądarce internetowej z możliwością informacji poprzez
mail, SMS lub inny system komunikacji
o awarii poszczególnych akumulatorów
lub przekroczeniu zadanych parametrów. Dodatkowo moduł BACS zamontowany na uszkodzonym akumulatorze
sygnalizuje awarię świeceniem czerwonej diody na obudowie, co ułatwia lokalizację uszkodzonego ogniwa.
Historia pomiarów rejestrowana
jest w pamięci kontrolera, dzięki czemu za pomocą wbudowanego serwera
internetowego lub oprogramowania
można zarządzać danymi systemu.
System BACS składa się z modułów
instalowanych bezpośrednio na aku-
mulatorach, połączonych magistralą
z kontrolerem.
Kontroler pozwala na podłączenie
330 modułów. Kontrolery można łączyć równolegle do 10 szt. co pozwala
na monitoring w jednym systemie 3300
szt. akumulatorów/ogniw. Odpowiednie moduły BACS dedykowane są do
poszczególnych typów akumulatorów:
ƒƒ BACS C20 – 12 V, 7–600 Ah, baterie
kwasowo-ołowiowe;
ƒƒ BACS C23 – 16 V, 7–600 Ah, baterie
kwasowo-ołowiowe;
ƒƒ BACS C30 – 6 V, 7–900 Ah, baterie
kwasowo-ołowiowe;
ƒƒ BACS C40 – 2 V, 7–5000 Ah, baterie
kwasowo-ołowiowe, NiCd, NiMH;
ƒƒ BACS C41 – 4 V, 7–900 Ah, baterie kwasowo-ołowiowe, NiCd, NiMH,Li-Ion.
Moduły zasilane są bezpośrednio
z akumulatorów na których są zamontowane, natomiast kontroler może być
zasilany ze źródła zewnętrznego lub za
pomocą przetwornika DC/DC bezpośrednio z monitorowanego zestawu
akumulatorów.
Dodatkową funkcjonalnością systemu BACS jest kondycjonowanie napięcia ładowania poszczególnych akumulatorów. System dokonując pomiaru napięć na poszczególnych akumulatorach
wylicza wartość średnią, a następnie
nr 6/2016
Zasilacze UPS
Agpower CRT
1-10 kVA
uniwersalna
budowa Rack/Tower
bypass
mechaniczny
zew./wew.
maksymalny czas
autonomii przy
zastosowaniu
baterii wewnątrz
zasilacza - do
120 minut
nr 6/2016
10-20 kVA
zakres mocy od 1-500 kVA
online – podwójna konwersja,
wysoka sprawność w trybie pracy online - do 96%,
wysoki współczynnik mocy - 0,9,
konstrukcja oparte na tranzystorach trzeciej generacji,
czytelny wyświetlacz LCD,
dziennik zdarzeń,
bypass mechaniczny,
skalowalna konstrukcja - praca równoległa,
szeroka gama interfejsów komunikacyjnych typu:
SNMP, RS232, Dry contact, USB,
rozszerzenie czasu autonomii poprzez moduły bateryjne,
oprogramowanie dla wszystkich systemów operacyjnych,
zastosowania: stacje robocze, datacenter, procesy
przemysłowe, serwery, automatyka przemysłowa, sieci
lokalne, telekomunikacja, urządzenia fiskalne
i medyczne
Zasilacze UPS
Zasilacze UPS
10-500 kVA
15-150 kVA
Generalny dystrybutor
Osowno 23
21-345 Borki
Agpower D T Combo
Charakterystyka zasilaczy UPS Agpower:
Agpower E TX
AG IT Project s. c.
Zasilacze UPS
tel.: +48 81 440-39-17
e-mail: [email protected]
www.agitproject.pl
elastyczna
konfiguracja
faz - 3:1 i 1:1
możliwość
wymiany modułów
na „gorąco”
Hotplug
kolorowy
wyświetlacz
dotykowy 7”
Agpower E TM
Szczegóły oferty zasilaczy 1-3000 kVA
na stronie www.agitproject.pl
w w w. e l e k t r o . i n f o . p l
47
Efekt działania kondycjonowania napięcia ładowania (wartości napięć na poszczególnych akumulatorach przez załączeniem BACS oraz efekt działania kondycjonowania).
Monitoring UPS Agpower poprzez system BACS
Zasada działania kondycjonowania napięcia ładowania
w modułach zainstalowanych na bateriach o wyższym napięciu niż wyliczona wartość średnia załącza stopniowo
rezystory zintegrowane w modułach
pomiarowych powodując obniżenie
wartości napięcia na monitorowanym
akumulatorze. W ten sposób następuje
obniżenie napięcia do wyliczonej średniej arytmetycznej, a napięcie na akumulatorach o wartości poniżej średniej
automatycznie podnosi swoją wartość
do średniej. Proces stabilizacji napięć
może trwać od kilku do kilkudziesięciu
godzin, zależnie od pojemności baterii.
Funkcja kondycjonowania napięcia
ładowania pozwala na równomierną
eksploatację akumulatorów oraz równomierne starzenie, co jednocześnie znacznie wydłuża ich żywotność. Dodatkową
zaletą takiego rozwiązania jest możliwość wymiany pojedynczych akumulatorów w zestawie nawet po dłuższym
czasie użytkowania, pod warunkiem zastąpienia uszkodzonego akumulatora,
jednostką o tych samych parametrach,
najlepiej tego samego producenta. Sy-
48
stem zadba aby dostosować napięcie nowego akumulatora do pozostałych akumulatorów – średniej arytmetycznej. Pozwala to uzyskać znaczne oszczędności,
gdyż nie ma konieczności wymiany całego zestawu akumulatorów w przypadku
uszkodzenia pojedynczych sztuk.
System BACS pozwala na podłączenie
modułu przekaźnikowego z wejściami
i wyjściami sterowanymi wg określonego scenariusza, co pozwala na automatyzację procesów zarządzania lub
zaprogramowanie odpowiedniego wyłączenia systemów po wykryciu awarii lub innego określonego zdarzenia.
Do systemu można podłączyć szereg
dedykowanych czujników np.: czujnik
temperatury i wilgotności otoczenia,
czujnik zalania, czujnik dymu, czujnik
ruchu, czujnik otwarcia drzwi, czujnik
zbicia szyby, moduł wejść analogowych
4-20mA, sygnalizatory świetlne, syreny
alarmowe, modem GSM.
Kontroler BACS WEB Manager posiada szereg wbudowanych bibliotek pozwalających na monitoring większości
w w w. e l e k t r o . i n f o . p l
Moduły BACS zainstalowane na bateriach typu „Front terminal”
typów zasilaczy UPS, pełniąc funkcję
ich karty SNMP, a także monitoring
agregatów lub static switchy.
Poniżej opis przykładowego wdrożenia systemu BACS przez AG IT Project
S.C. w TVP Lublin.
Głównym elementem systemu jest
zasilacz UPS Agpower ETX 60 współpracujący z 32 szt. akumulatorów
90 Ah/12 V. BACS Web Manager w tym
przypadku pełni funkcję kontrolera
BACS jak również karty SNMP zasila-
cza UPS, dzięki czemu użytkownicy
monitorują pracę systemu zasilania
gwarantowanego poprzez jedną aplikację do której uzyskują dostęp przez
przeglądarkę internetową. Dodatkowo
w sali operatorskiej został zamontowany zdalny panel sygnalizacyjny informujący o stanie pracy systemu oraz
jego parametrach jak np. czas autonomii
podczas awarii zasilania.
Więcej informacji na stronie: www.
agitproject.pl.
Szafa sterownicza BACS
nr 6/2016